Sztuczne Słońce

Budowa potrwa 11 lat i ma kosztować 10 miliardów euro. Projekt to wynik współpracy naukowców z Japonii, USA, Chin, Rosji, Korei Południowej i Unii Europejskiej, w tym z Polski. W zespole znaleźli się polscy inżynierowie z Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy, Politechniki Warszawskiej, Instytutu Problemów Jądrowych i innych ośrodków akademickich.

O syntezie termojądrowej, jako lekarstwie na wyczerpujące się zasoby energii światowej, zaczęło być głośno w latach 50. ubiegłego wieku. Radzieccy naukowcy – Andriej Sacharow i Igor Tamm – zbudowali urządzenie, w którym potężne pole magnetyczne wytwarzało i kontrolowało uformowaną w kształt pierścienia plazmę. Nazwano je tokamak. Miało ono jedną wadę. Reakcję syntezy udawało się wytworzyć na kilka sekund. W reaktorze, który zostanie wybudowany we Francji będzie ona trwała nieprzerwanie.

Pokonać siły

Reaktor będzie nosił nazwę ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). Po łacinie „iter” oznacza „drogę”, jednak elektrownia będzie bardziej przypominać Słońce. ITER będzie wytwarzał energię w niemal identyczny sposób, w jaki powstaje ona na powierzchni gwiazdy. Chodzi o proces syntezy termojądrowej. Mówiąc najprościej – jądra atomowe będą się zderzać i łączyć, czemu towarzyszyć będzie wytwarzanie energii.

Proces wydaje się banalnie prosty. Dlaczego więc naukowcy dopiero teraz przystępują do jego realizacji?
Aby połączyć jądra komórkowe, potrzeba ogromnych sił – są one bowiem naładowane dodatnio. Wystarczy wziąć nawet najmniejsze magnesy, aby przekonać się, jak trudno jest połączyć „plus” z „plusem” i jak to połączenie jest nietrwałe.

Aby synteza termojądrowa doszła do skutku, naukowcy musieli opracować plan pokonania sił odpychania. Postanowili wykorzystać inna energię – kinetyczną, czyli związaną z ruchem atomów. Aby odpowiednio je „rozpędzić”, chcą dokonywać syntezy w bardzo wysokich temperaturach – tak samo dzieje się na Słońcu. Różnica między gwiazdą a reaktorem będzie jedna: w tym pierwszym przypadku do syntezy dochodzi na powierzchni, w elektrowni ITER proces będzie dokonywał się wewnątrz reaktora.